冲击压实技术在路基工程中的应用

　　摘要：本文对冲击压实技术原理进行了阐述，总结在施工中影响冲击压实效果的相关因素。进而结合工程实践，分析了冲击压实技术在实际应用中的效果，对提高公路工程建设质量有着重要的借鉴意义。
　　关键词：冲击压实；路基工程；技术应用；
　　
　　在在国内外公路建设，特别是高等级公路建设中，冲击压实技术以其独特的压实原理和碾压效果得到了广泛的应用。本文在借鉴前人有关研究的基础上，试图从工程应用实例出发，分析冲击压实技术的工作机理和压实效果，进而为提高提高压实度提供有益借鉴。
　　1、冲击压实原理及影响因素
　　1.1原理
　　冲击压实是利用工作装置的势能与动能相互间的瞬时转化而工作的，常见的冲击压实设备主要是具有多边形滚轮的冲击压实机，其滚轮多为三边形、四边形或五边形，如图l所示这种多边形轮子有一系列交替排列的凸点和冲压面，压路机在行进过程中，由配套的大功率牵引车带动“凸轮”前进，冲击压实轮的凸点会交替抬升与下落，从而在行驶滚动中产生集中冲击能量，同时辅以滚压、揉压的综合作用，这种作用连续碾压土体从而使土体达到密实。冲击压路机较传统的振动压路机冲击能大6-10倍，影响深度大3-4倍。三边形滚轮冲击压实机的工作原理如图2所示，
　　
　　图1滚轮的主要形状
　　
　　图2滚轮运动过程
　　土质不好的工程，通常采用先换土再分层压实的办法；冲击压实技术则省去了换土工序，可以直接对上述土质进行压实，其压实深度可达lm以上。对于填方层的压实，若需上填新土，每次可松铺0.5～lm，最佳压实速度为12～16km/h，压实宽度为2～2.3m，牵引车功率需达到160～180kw，冲击能量为2×104J。其压实力与牵引车速度关系见表1。
　　表1：压实力与牵引车速关系
　　牵引车速（km.h-1） 12 10 9 8 7 6 5
　　压实力/t YCT20(自重20t) 320 220 180 140 110 80 55
　　 YCT25(自重25t) 500 350 280 220 170 125 87
　　
　　1.2冲击压实效果影响因素
　　对于冲击压实机具，由于其外形和性能上的特点，在路基压实工艺中表现出很大的效用。但在施工中应注意分析影响冲击压实效果的各类因素，具体包括松铺厚度、土质或土颗粒组成不同、冲击压实次数、基底状况和冲击程序选择这四个大的方面。施工中采取必要的改进措施，以便充分发挥其优越性。
　　2、冲击压实技术应用的工程实例
　　某公路路基的施工中，为提高路基的密实度与均匀性，减少工后沉降与差异沉降，提高路基整体稳定性及强度，压实作业采用冲击压实技术进行了冲碾补压。选取已经振碾达标的新建填土路基，在距路基顶面35cm处，采用三边形冲击压路机进行冲击碾压试验，冲击碾压5～7遍，为进行全面对比，对其平整度、压实度、弯沉等主要指标进行了检测。
　　2.1平整度检测
　　采用整车式平整度测试车对试验路段的平整度进行了检测，并采用了同样的检测方法及设备对路面结构及施工条件与试验路段一样但采用冲击压实的某公路(5km)也进行了检测。检测结果见表2
　　表2平整度检测结果
　　
　　通过表2的数据可以明显看出，采用了冲击压实技术对路基进行处理的公路，其平整度要高于未采用该技术的路面。
　　2.2压实度检测
　　采用灌砂法对试验路段进行压实度检测。压实度检测过程中，每隔50m选取一个断面，每个断面取左、中、右3个测点，检测前需要清除表层松动层。通过比较检测后的相关数据可知，采用了冲击压实技术施筑的路基，压实度的提高范围为0～3.62%，而压实度平均提高了1.11%。
　　2.3弯沉检测
　　采用自动弯沉仪对试验路段进行弯沉值的检测，并用相同方法检测未采用冲击压实的某5km长路段，检测结果见表3。
　　表3弯沉检测结果
　　
　　通过上表中的数据可以看出，对路基采用冲击压实技术明显提高了路基的强度，大大降低了路面的弯沉。另外，大雨过后，冲碾路段与未冲碾路段相比较，经冲碾路段表面坚实雨水难以渗人行车不易发生打滑和湿陷。
　　3、总结
　　从以上分析来看，冲击压实技术对路基压实的深度、强度均较传统的碾压方法具有较大的优越性，施工简单方便、压实速度快，能有效地降低工程成本，缩短工期，提高工程质量，产生巨大的经济效益和社会效益。
　　参考文献
　　[1]杨贤祥.冲击压实技术在黄土路基中的应用研究[J].中南公路工程,2005,30(2)
　　[2]黄文锋.浅谈冲击压实技术断裂稳固旧水泥路面[J].湖南交通科技,2009,35(2)

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